Celsius EC Solver（原6SigmaET）电子散热仿真软件详解

Celsius EC Solver 是由 Cadence Design Systems（楷登电子）推出的电子冷却仿真软件，前身为 6SigmaET。该软件专注于电子系统的热性能分析，能够对复杂电子设计进行建模和仿真，以降低产品故障风险并优化散热方案。软件支持自然对流、强制对流、太阳照射和液体冷却等多种散热模式的求解，适用于电子组件、外壳和电力电子设备的热管理分析。

核心功能与技术特点

多级非结构化网格（MLUS）技术

Celsius EC Solver 采用专有的多级非结构化（MLUS）网格划分技术，能够自动在系统级模型中放置智能建模对象，实现基于对象的自动网格生成，并确定仿真的理想网格尺寸。该技术使软件能够处理上亿规模的网格，同时保证网格质量与求解精度。全自动化和智能化的网格生成功能显著缩短了设置时间，并支持复杂几何结构的高效离散。

ECAD 与 MCAD 无缝集成

软件支持从 Creo Parametric、SolidWorks、CATIA 等主流 MCAD 工具直接导入复杂三维结构模型，且导入的 MCAD 模型无需简化即可进行分析。在 ECAD 方面，Celsius EC Solver 可通过 IDF、BRD、EMN、IDX、Gerber 和 ODB++ 等文件格式导入数据，支持异形 PCB 轮廓、芯片热阻及功耗、热过孔、铜层信息等细节。软件还能自动评估每一层的铺铜量及 PCB 整体的各向异性导热系数，从而保证 PCB 各部分导热性能仿真的精确性。

智能对象库与 CAD 编辑能力

Celsius EC Solver 内置面向电子热设计的 100 多个智能对象库，涵盖 PCB、芯片、散热器、轴流风扇、离心风扇、鼓风机、进出水口、泵、机壳、热管等电子系统中常用的各类组件。用户通过鼠标点击和拖拽即可完成模型建立，大幅降低建模门槛。

软件集成的 CAD 编辑器支持在导入后对几何模型直接修改，无需在不同平台之间来回切换。用户可移动、调整大小或删除现有特征（如孔或焊盘），高级特征检测功能可一次性自动移除小孔或倒角等特征，也可在现有 CAD 零件上添加孔和凸起以评估散热设计迭代。

一维流网络与三维协同仿真

Celsius EC Solver 扩展了一维流动网络功能，支持执行组件功率瞬态仿真。一维和三维模型的协同仿真显著提升了仿真速度，有效提高工作效率。除温度外，用户还可查看管道和风管上的压力、压降、体积流量或流速等结果，并通过图例颜色直观呈现变量分布。流网络求解进度可通过控制器误差、控制器输出和传感器测量值的收敛情况进行监控。

高性能计算与求解能力

软件内置高性能计算（HPC）功能，支持将仿真任务分布在多个内核和多台机器上，可扩展至数百个内核以处理高复杂度系统。其 64 位计算核心具备多核并行运算能力，实测可达约 500 万网格/小时的计算效率。新增的检查点功能允许用户设置每次迭代的间隔或时间戳来保存求解数据，在仿真失败后可从上次设定点恢复，对大型模型仿真失败后的恢复尤为节省时间。此外，向 HPC 网络提交作业时，用户可选择在 Windows 或 Linux 节点上运行求解（若环境支持）。

真实应用案例：罗德与施瓦茨效率提升 35%

罗德与施瓦茨（Rohde & Schwarz，R&S）是全球领先的测试与测量设备制造商。随着电子设备日趋小型化和高功率化，热问题对设备性能和可靠性的影响愈发显著，R&S 设计人员在使用原有热分析软件时面临诸多限制——MCAD 导入能力不足、仿真时间过长、部分模型无法求解等问题凸显，原有软件已无法满足其分析要求。

R&S 设计团队对 Celsius EC Solver 进行了验证测试，涵盖 12 个不同规模和复杂度的案例，并将结果与另一款热仿真软件进行对比。对比结果显示：竞品软件无法求解其中 7 个模型，其余 5 个模型也只能在高度简化的条件下完成计算；而 Celsius EC Solver 在无需任何简化的情况下，高效完成了全部 12 个模型的求解。

在时间效率方面，Celsius EC Solver 在 15 小时内完成了 CAD 导入、网格剖分、仿真和分析全流程，而对比软件完成同等工作则需要 45 小时。R&S 设计团队确认，Celsius EC Solver 的前处理和 CAD 导入速度显著快于其他热仿真软件，使项目整体时间效率提升 35%，进而压缩了原型设计与测试周期，加快了产品上市速度。

行业应用场景

液冷服务器与 AI 服务器热仿真

Celsius EC Solver 支持 MCAD 模型无需简化即可自动导入，并能与 Cadence Allegro 等设计工具无缝对接，也可自动导入 ODB++ 等 ECAD 文件，这使其在液冷服务器和 AI 服务器的热仿真中具有显著优势。软件可与 Cadence 数据中心热仿真软件 Reality DC 结合，实现 AI 服务器模型的无缝对接。此外，Celsius EC Solver 的求解器支持全 GPU 加速（相关功能在持续开发中），CPU 的 HPC 加速可跨多主板扩展，测试环境下可加速至 352 核，为满足大规模液冷系统的仿真需求提供了计算能力保障。

电子设备的热设计与验证

对于需要在设计周期早期解决散热问题的电子系统开发项目，Celsius EC Solver 能够分析电子组件和外壳中的气流、温度和热传递，帮助设计人员在设计早期识别并解决热瓶颈，降低后期重新设计和工程延误的成本。其 what-if 分析功能支持探索不同的设计和运行场景，使设计人员能够评估设计要素的影响，优化散热方案。

选型与采购考量

在考虑引入 Celsius EC Solver 时，企业通常需要综合评估以下因素：

版本与模块组合：软件功能覆盖几何建模、网格划分、求解、后处理与报告生成全流程，不同模块组合会影响整体授权费用。
授权方式：支持本地部署（Windows），HPC 队列可选择 Windows 或 Linux 节点求解，企业需根据实际计算资源规划授权模式。
用户数量与并行需求：HPC 功能可扩展至数百核，若企业有大规模仿真需求，需在授权中确认并行计算的核心数上限。
服务与支持内容：包括软件培训、技术支持响应等级、版本升级政策等，均会影响总体拥有成本。

由于具体报价受上述多重因素影响，且不同区域、不同代理渠道的报价策略可能存在差异，建议通过正规渠道向厂商或授权代理商咨询当前最新的报价方案、授权范围、续费政策以及实施服务内容，以便在充分掌握信息的基础上做出采购决策。

Celsius EC Solver（原6SigmaET）作为 Cadence 电子系统冷却仿真产品家族的重要成员，凭借 MLUS 网格技术、ECAD/MCAD 深度集成、智能对象库、一维流网络协同仿真以及高性能计算支持，为电子散热设计提供了完整且高效的仿真解决方案。真实客户案例表明，该软件能够显著提升仿真效率、缩短产品开发周期。对于有意引入或升级电子散热仿真工具的企业，建议结合自身应用场景、计算资源与预算规划，通过正规渠道进一步了解详细的版本功能、授权模式与报价信息。